샤르피 충격시험(Charpy impact test) & 로크웰 경도시험(Rockwell hardness test)

소개글

샤르피 충격시험(Charpy impact test) & 로크웰 경도시험(Rockwell hardness test)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험1. 샤르피 충격시험(Charpy impact test)

1. 실험 목적
2. 관련이론

　2.1 샤르피 충격시험(Charpy impact test)
　2.2 샤르피 충격 시험 계산 방법
　2.3 샤르피 시험시 고려해야할 사항

3. 시험방법
4. 실험결과
5. 후기 및 고찰


실험2. 로크웰 경도시험

1. 실험 목적
2. 관련이론
　2.1 경도
　2.2 로크웰 경도시험의 측정원리
　2.3 로크웰 경도의 특징
　2.4 시험기
　2.5 로크웰 경도식
3. 시험방법
　3.1 시험편
　3.2 시험순서
4. 실험결과
5. 후기 및 고찰

본문내용

할 수 있다.
② 측정면이 반드시 평면이어야 할 필요가 없고, 경우에 따라서는 환봉시험편이라도 측정이 가능하다.
③ 경도치는 눈금판에서 읽을 수 있으므로 조작이 용이하므로 다수의 시험을 할 경우 유리하다.
④ 압입자국이 비교적 작다.
2.4 시험기
로크웰 경도 시험기는 KS B 5526에 규정되어 있고, 기준하중은 10kgf이고 시험하중은 60,100,150kgf의 세 가지가 이용된다. 따라서 3종류의 시험하중과 5종류의 압자가 조합되어 모두 15종류의 시험방법이 가능하다. 로크웰 경도시험기의 스케일과 사용범위는 다음과 같다.
스케일
압입자
기준하중
시험하중
경도산출식
사용범위
A
다이아몬드원추
원추선단각도 120º±30‘
선단구면부의 곡률반경 0.2±0.02mm
10
60
100-500h
초경합금,
침탄강
고탄소강
D
100
C
150
F
강구
직경 1/16인치(1.588mm)
10
60
130-500h
동합금
Al합금
연강
B
100
G
150
H
강구
직경 1/8인치(3.175mm)
10
60
130-500h
Al합금
Mg합금
분말합금
E
100
K
150
L
강구
직경 1/4 인치 (6.35mm)
10
60
130-500h
플라스틱
경합금
납
M
100
P
150
R
강구
직경 1/2인치(12.7mm)
10
60
130-500h
플라스틱
경합금
S
100
V
150
2.5 로크웰 경도식
다이얼문자판의 C스케일은 흑색으로 0에서 100까지
B스케일은 적색으로 30에서 130까지의 눈금이 있음
각 1눈금은 1/500㎜의 깊이에 상당
-HRB=130-500h (B스케일:100kgf 하중 , C 스케일: 150kgf하중)
-HRC=100-500h (h:자국의 깊이)
3. 시험방법
3.1 시험편
시험편의 두께는 압입자국의 깊이의 8~10배이상이어야 하고, 경도 측정위치는 인접한 자국의 중심에서 3~4d이상이고, 가장자리로부터 2.5d이상 떨어져있는 것이 좋다. 시험편은 견고한 지지대 위에 밀착되어야 하고 하중은 시험편과 수직이 되도록 가해져야 한다. 시험편의 표면은 산화물이나 불순물이 있어서는 안된다.
3.2 시험순서
① 부속기의 압자(identer) 를 시편에 따라 선택하여 로크웰경도 시험기에 장착한다.
② 스케일(B,C)에 따라서 중추를 장착한다. (B=100kg,C=150kg)
③ 압자를 시편의 시험면에 접촉시킨다.(초하중 적용) 이때 앤빌 상하핸들 아래 부분의 레버를 조절하여 눈금판의 작은바늘이 set지점에 오도록 한다.
④ Start 버튼을 눌러서 기준 하중을 적용한다.
⑤ 스케일별 구분하여 로크웰경도값을 결정한다.
4. 실험결과
1회
2회
3회
4회
5회
6회
평균
20C
12.4
5.5
11.1
9.8
11.7
11.1
10.27
45C
22.3
10.1
18.3
11.7
19.1
20.9
17.07
5. 후기 및 고찰
이번 실험 목적은 로크웰 경도시험을 통해서 시편의 경도를 측정하여 재료의 기계적 성질을 알아보는 것 이었다. 경도는 물질의 굳기로 어떤 일정한 ball을 사용하여 일정한 하중으로 재료의 표면을 압입 할 때 나타나는 국부적인 저항이라고 정의 할 수 있다.
로크웰 경도 실험을 할 때 에는 시험편의 성분과 형상 등에 의해 B스케일과 C스케일을 구분해서 사용해야 하는데 이는 재질에 따라 결정하게 된다. 비교적 단단한 재질인 경우에는 C스케일을 사용한다. 이번 실험과 같이 재질의 시편이라도 탄소 함유량 에 의해 경도에 차이가 생기게 되는데 이 경우 B 스케일로 실험하여 결과 값이 95 이상인 경우 C 스케일로 다시 실험하게 된다. 만약 C 스케일로 실험하여 결과 값이 70 이상 나온 경우는 또 다시 다른 스케일을 이용하여 실험하게 된다.
실험 시 압입자가 들어간 부위에서 어느 정도 거리를 두고 실험하는 것이 중요한데 뒷 조의 실험값을 평균 내어 결과를 측정하였더니 20C의 실험값은 10.27 25C는 17.07 이였다. 이 실험값은 절대적인 개념이 아니라 상대적인 개념이므로 두 결과 값을 가지고 어느 시편의 경도가 더 큰지를 판단할 수 있는데, 이번 실험 결과를 가지고 판단했을 때 45C의 경도가 더 큰 것을 알 수 있다.
이번 실험을 통해 지금까지는 공학자들이 구해놓은 이론값을 이용하기만 했던 경도를 실제로 구할 수 있는 방법, 원리 등을 배울 수 있었다. 실험이론을 배우는 과정에서 로크웰 경도 시험법 외에도 비커스, 쇼어, 브리넬경도시험법 등이 있다고 배웠는데 시간이 부족해서 다른 실험들도 직접 해보지 못해서 조금 아쉬웠다.

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